显示装置及制作方法与流程

1.本发明属于显示技术领域，特别关于一种显示装置及制作方法。


背景技术：

2.micro/mini led技术，即led微缩化和矩阵化技术，指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的led，如led显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮，将像素等级由毫米级降低至微米级。micro/mini led不仅继承了传统led高效率、高亮度、高可靠性和反应时间快的优点，还具有节能、机构简单、体积小、薄型以及发光无需背光源的特点。
3.现有的micro/mini led芯片显示器件，因为红光/绿光micro/mini led芯片在良率和成本上劣于蓝光micro/mini led芯片，通常使用蓝光micro/mini led芯片作为激发光，增加使用量子点或者荧光粉进行色转换使得micro/mini led进行全彩显示。
4.目前使用量子点或者荧光粉进行色转换使得micro/mini led进行全彩显示的方案，将量子点或者荧光粉材料制作在独立的基板上作为转换基板，再将其与micro/mini led基板贴合后形成显示器件。这种方式的缺点在于，micro/mini led基板和转换基板之间存在间隙，因此，micro/mini led可能存在串光，导致显示器件显示效果不佳。
5.另外，目前提出的在micro/mini led芯片上直接制作的量子点或者荧光粉转换层的显示方案，由于量子点或者荧光粉直接接触micro/mini led芯片，micro/mini led芯片工作产生的热量直接影响量子点或者荧光粉，存在色转换层寿命不佳的问题。且，量子点或者荧光粉转换层采用喷墨打印的方式制作在显示器件的基板上，由于基板上本身不同的膜层存在高低差，固化后的量子点或者荧光粉转换层容易出现凹凸不平的区域，此凹凸不平的区域易导致显示器件在不同视角的出光不均，后续封装效果不佳，器件寿命降低，显示效果劣化等问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种显示装置及制作方法，用于克服现有的显示器件中因色转换层直接制作于micro/mini led芯片导致色转换层材料性能下降的问题以及色转换层表面存在的不均匀区域导致的出光不均，封装效果不佳，器件寿命降低，显示效果劣化等问题。
7.为解决上述问题，本发明技术方案提供了一种显示装置，所述显示装置包括：基板，所述基板包括连接电极；发光二极管，所述发光二极管设置于所述基板的一侧，且所述发光二极管和所述连接电极电连接；隔离层，所述隔离层设置于所述基板的一侧，所述隔离层包括隔离槽和围绕所述隔离槽的隔离单元，所述发光二极管设置于所述隔离槽中；阻隔结构，所述阻隔结构设置于所述发光二极管机远离所述基板的一侧，所述阻隔结构包括叠置的第一阻隔层和第二阻隔层，所述第二阻隔层包括阻隔单元，所述阻隔单元位于所述隔离槽中；色转换层，所述色转换层设置于所述阻隔结构远离所述基板一侧，且在所述基板的厚度方向上，所述色转换层与所述发光二极管相对；以及保护层，所述保护层设置于所述色
转换层远离所述基板的一侧。
8.作为可选的技术方案，所述第一阻隔层为无机阻隔层；所述第二阻隔层为有机阻隔层。
9.作为可选的技术方案，所述有机阻隔层远离所述发光二极管的第一表面为平坦表面。
10.作为可选的技术方案，所述无机阻隔层覆盖于所述发光二极管的上方，并与所述发光二极管直接接触，且所述有机阻隔层设置于所述无机阻隔层的上方。
11.作为可选的技术方案，所述色转换层设置于所述第一表面上方。
12.作为可选的技术方案，所述有机阻隔层覆盖于所述发光二极管的上方，并与所述发光二极管直接接触，且所述无机阻隔层覆盖于所述有机阻隔层的上方。
13.作为可选的技术方案，所述无机阻隔层包括平坦部，所述平坦部位于所述隔离槽内，其中，于所述基板的厚度方向，所述平坦部叠置于所述第一表面上方，且和所述发光二极管相对。
14.作为可选的技术方案，所述色转换层设置于所述平坦部的上方。
15.作为可选的技术方案，所述保护层包括自下而上层叠设置的第一无机层、中间有机层和第二无机层，所述第一无机层覆盖于所述色转换层上方。
16.本发明还提供一种显示面板的制作方法，所述制作方法用于制作如上所述的显示面板，所述制作方法包括：
17.提供基板，所述基板的一侧包括电极和与所述电极电性连接的发光二极管；
18.形成隔离层于所述基板一侧，所述隔离层具有隔离槽，所述发光二极管自所述隔离槽中露出；
19.形成阻隔结构于所述发光二极管远离所述基板的一侧；
20.形成色转换层于所述阻隔结构远离所述发光二极管的一侧；以及
21.形成保护层于所述色转换层远离所述基板的一侧；
22.其中，所述阻隔结构包括第一阻隔层和第二阻隔层，所述第二阻隔层包括阻隔单元，所述阻隔单元位于所述隔离槽中，所述阻隔单元远离所述发光二极管一侧的第一表面为平坦表面。
23.与现有技术相比，本发明提供一种显示装置及制作方法，显示装置的隔离层的一侧设有阻隔结构，阻隔结构包括叠置的第一阻隔层和第二阻隔层，第二阻隔层用于提供平坦的表面，以使后续制作的色转换层位于平坦的表面上方，避免色转换层不平坦导致的不同视角的出光效果不一致问题。且，由于阻隔结构使得色转换层不与发光二极管直接接触，避免了色转换层的材料劣化，有效提升了色转换层的使用寿命。
24.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明一实施例中提供的显示装置的剖面示意图。
27.图2为图1中显示装置的基板的剖面示意图。
28.图3至图4为图1中隔离层的制作过程的剖面示意图。
29.图5为制作图1中有机阻隔层的剖面示意图。
30.图6为制作图1中无机阻隔层的剖面示意图。
31.图7为制作图1中遮光层的剖面示意图。
32.图8为制作图1中色转换层的剖面示意图。
33.图9为制作图1中保护层的第一无机层的剖面示意图。
34.图10为制作图1中保护层的中间有机层的剖面示意图。
35.图11为制作图1中保护层的第二无机层的剖面示意图。
36.图12为本发明另一实施例中提供的显示装置的剖面示意图。
37.图13为制作图12中无机阻隔层的示意图。
38.图14为制作图12中遮光层的剖面示意图。
39.图15为制作图12中有机阻隔层的剖面示意图。
40.图16为制作图12中色转换层的剖面示意图
41.图17为制作图12中保护层的第一无机层的剖面示意图。
42.图18为制作图12中保护层的中间有机层的剖面示意图。
43.图19为制作图12中保护层的第二无机层的剖面示意图。
44.图20为本发明提供的显示装置的制作方法的流程图。
具体实施方式
45.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
47.本发明的目的在于提供一种显示装置及制作方法，显示装置包括基板、发光二极管、隔离层、阻隔结构、色转换层和保护层，阻隔结构覆盖在发光二极管上方，色转换层设置于阻隔结构的上方，阻隔结构使得色转换层不与发光二极管直接接触，可有效避免发光二极管对色转换层的影响。
48.另外，色转换层的上方覆盖保护层，使得色转换层被阻隔结构和保护层共同包覆，有效隔绝外界环境中的水、氧对色转换层的影响，提高色转换层的使用寿命。
49.如图1所示，本发明一实施例中提供一种显示装置100，包括基板10、发光二极管20、隔离层30、阻隔结构、色转换层90以及保护层70，其中，阻隔结构包括叠置的第一阻隔层50和第二阻隔层40，第一阻隔层50和第二阻隔层40共同用于阻隔色转换层90与发光二极管20直接接触；且，保护层70覆盖于色转换层90上方，阻隔结构和保护层90共同隔绝色转换层90与外界水、氧接触，提高色转换层90的使用寿命。
50.以下将结合图2至图10说明图1中显示装置100的制作过程。
51.如图2所示，基板10上设有电极11，发光二极管20的器件电极和基板10上的电极11，例如驱动电极11电性连接。
52.在一较佳的实施方式中，发光二极管20例如是通过巨量转移技术转移至基板10上并与电极11进行电性连接。
53.其中，发光二极管20例如为micro/mini发光二极管，优选为，蓝光micro/mini发光二极管；基板10例如是玻璃基板、驱动电路板、硅基板等；电极11的材料例如选自锡(sn)、铟(in)、金(au)等金属或上述金属的合金。另外，发光二极管20和电极11的之间可以是通过导电胶例如acf等实现电性连接。
54.在一较佳的实施方式中，基板10上的发光二极管20例如是阵列排布的。
55.如图1、图3和图4所示，涂布隔离材料至基板10的一侧，待隔离材料固化后形成隔离材料层30’，其中，隔离材料层30’整面覆盖于基板10的一侧；再经图案化工艺，形成隔离槽32和围绕隔离槽32的隔离单元31。
56.隔离材料层30’例如选自非透光树脂材料，非透光树脂材料的颜色包括黑色、灰色、白色或者黄色等，其中，隔离材料层30’的膜层厚度约为10-100μm。本实施例中，图案化隔离材料层30’获得的隔离层30其作用在于作为支撑载体承载阻隔结构的无机阻隔层和有机阻隔层，因此，其需要具有一定的膜层厚度。
57.隔离材料层30’的图案化工艺的步骤大致包括：
58.涂布光刻胶(未图示)于隔离材料层30’远离基板10的一侧，光刻胶的膜层厚度约为1-100μm；经曝光、显影形成光刻胶图案，隔离材料层30’的部分区域自光刻胶图案中露出；利用干法蚀刻，蚀刻露出的部分隔离材料层30’形成隔离槽32，隔离槽32形状为倒梯形。其中，发光二极管20的上部自倒梯形的隔离槽32的底部321露出。
59.干法蚀刻采用的蚀刻气体主要是o2，cf4，ar；干法蚀刻采用的设备包括等离子刻蚀机(plasma)、反应离子刻蚀(reactive ion etching,rie)，电感耦合等离子体刻蚀机(inductive coupled plasma-reactive ion etching,icp-rie)等设备。
60.需要说明的是，受限于现有的蚀刻工艺，发光二极管20的顶面和隔离槽32的底部321的上表面之间很难齐平，因此，发光二极管20的顶面和底部321的上表面之间存在台阶。而此台阶的存在，易导致色转换层90固化后出现凹凸不平的结构，进而在不同视角时出光颜色不均，导致显示品质下降。色转换层90固化后出现凹凸不平的结构还会影响后续阻隔层的阻隔效果，显示器件寿命降低。
61.如图1和图5所示，形成有机阻隔层40于发光二极管20远离基板10的一侧，有机阻隔层40包括多个阻隔单元41，每一阻隔单元41分别位于隔离槽32中，并覆盖隔离槽32的底部321和发光二极管20的上部。
62.本实施例中，有机阻隔层40的多个阻隔单元41通过喷墨打印的方式喷涂于隔离槽32中；有机阻隔层40的膜层厚度为5-10μm；有机阻隔层40的材料例如选自透明隔热树脂。其中，阻隔单元41远离基板10一侧的第一表面401为平坦表面。
63.另外，在基板10的厚度方向上，第一表面401位于隔离单元31远离基板10的一侧的顶表面的下方，即，阻隔单元41填充于隔离槽32的内部。阻隔单元41填充于隔离槽32内部，进而隔离槽32上部的空间用于限制色转换层90形成位置，便于色转换层90中的不同色转换
单元和发光二极管20进行对准，降低制作难度，实现彩色化显示。
64.有机阻隔层40作为阻隔结构的一部分，一方面，提供平坦表面，使得隔离槽32的底部321和发光二极管20的上部之间的台阶被消除，后续制作于平坦表面上方的色转换层90不会存在凹凸不平的结构，实现不同视角下色转换层90的出光颜色一致，提升显示品质；另一方面，有机阻隔层40避免了色转换层90直接与发光二极管20直接接触，阻隔发光二极管30工作产生的热量对色转换层90的材料影响，降低了色转换层90的材料衰退。
65.如图1和图6所示，于有机阻隔层40远离基板的一侧形成无机阻隔层50，在基板10的厚度方向上，无机阻隔层50具有平坦部501，平坦部501叠置于第一表面401的上方，且平坦部501位于隔离槽32中并与发光二极管20相对。
66.无机阻隔层50通过原子层沉积(atomic layer deposition，ald)、等离子体增强化学的气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition，pecvd)等方式制作。
67.无机阻隔层50的膜层厚度0.01～1μm；其材料选自sio2，si3n4，al2o3，aln，tio2，hfo2等。本实施例中，色转换层90的色转换单元形成于平坦部501远离基板10的一侧，其中，无机阻隔层50与色转换层90之间具有较好的接触稳定性，其用于隔绝外界环境的水、氧进入到色转换层90中，保护色转换层90的材料，提高使用寿命。
68.其中，藉由平坦的第一表面401作为模板制作无机层50的平坦部501，平坦部501的上表面位于隔离单元31的顶表面的下方，进而平坦部501的上表面和隔离单元31的顶表面之间的空间界定出色转换层90的色转换单元的形成位置，此时，色转换单元形成平坦部501的上方，直接接触平坦部501。
69.另外，本实施例中，平坦层50整面覆盖于隔离层30远离基板10的一侧。
70.如图7所示，形成遮光层60于无机层50远离基板的一侧，遮光层60包括遮光单元61和开口62，于基板10的厚度方向上，遮光单元61位于无机阻隔层50对应于隔离单元31的部分的上方；开口62和隔离槽32对应，平坦部501自开口62中露出。
71.本实施例中，遮光层60例如为黑色矩阵，其膜层厚度为1-10μm。通过涂布遮光材料在无机阻隔层50的上方，再经曝光、显影图案化制程，形成遮光层60。
72.遮光层60的遮光单元61用于克服相邻的发光二极管20之间的出光串扰，形成良好的疏水表面。
73.如图1和图8所示，形成色转换层90于无机层50的平坦部501的上方。
74.显示装置100为了实现彩色化显示，当发光二极管20为蓝光发光二极管时，色转换层90通常包括第一色转换单元91、第二色转换单元92以及空白填充单元93，对应的发光二极管20出射的光线分别从第一色转换单元91的第一颜色量子点911和第二色转换单元92的第二颜色量子点921转换成对应的红色和绿色；发光二极管20出射的光线经空白填充单元93后颜色不发生改变。第一色转换单元91、第二色转换单元92以及空白填充单元93还分别包括散射粒子，散射粒子用于使得出光均匀，显示效果更佳。
75.色转换层90中的第一色转换单元91、第二色转换单元92以及空白填充单元93分别通过喷墨打印的方式制作。
76.本实施例中，色转换层90在遮光层60之后制作，因此，第一色转换单元91、第二色转换单元92以及空白填充单元93分别被限制于对应的隔离单元31、遮光单元61以及平坦部501之间的空间中。
77.空白填充单元93填充于对应的平坦部501上方，避免后续制作的保护层70在此区域形成明显凹陷，克服显示装置100内的膜层高低落差大的问题，有助于使得显示装置100的制作良率上升。另外，空白填充单元93使得各发光单元之间的膜层厚度一致，各发光单元之间的出光角度较为一致，达到更为均匀的显示效果。
78.如图1和图9所示，于色转换层90上方形成保护层70的第一无机层71。
79.第一无机层71整面覆盖于基板10的一侧，通过原子层沉积(atomic layer deposition，ald)、等离子体增强化学的气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition，pecvd)等方式制作。
80.第一无机层71的膜层厚度为0.01～1μm；其材料选自sio2、si3n4、al2o3、aln、tio2、hfo2等。
81.第一无机层71和位于色转换层90下方的无机阻隔层50共同隔绝外界环境中水、氧接触色转换层90。
82.如图1和图10所示，于第一无机层71上方形成中间有机层72。
83.中间有机层72的膜层厚度为5～10μm，例如通过涂布、喷墨打印的方式形成。中间有机层72的材料例如是压克力树脂(acrylic resin、pmma)、酚醛树脂(novolac resin)、聚酰亚胺树脂(polyimide，pi)等。
84.如图1和图11所示，于中间有机层72的上方形成第二无机层73。
85.第二无机层73通过原子层沉积(atomic layer deposition，ald)、等离子体增强化学的气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition，pecvd)等方式制作。
86.第二无机层73的膜层厚度为0.01～1μm；其材料选自sio2、si3n4、al2o3、aln、tio2、hfo2等。
87.其中，第一无机层71、中间有机层72和第二无机层73构成的保护层70可视作复合封装薄膜，其可以有效防止湿气、氧气渗透接触色转换层90，导致色转换层90的使用寿命下降。
88.如图1所示，显示装置100还包括于保护层70的上方形成彩色滤光层80，彩色滤光层80包括第一滤光单元81、第二滤光单元82和第三滤光单元83，其中，于基板10的厚度方向，第一滤光单元81、第二滤光单元82和第三滤光单元83分别和对应的发光二极管20一一对应。
89.其中，第一色转换单元91位于第一滤光单元81和对应的发光二极管20之间；第二色转换单元92位于第二滤光单元82和对应的发光二极管20之间；空白填充单元93位于第三滤光单元83和对应的发光二极管20之间。
90.第一色转换单元91的出光颜色和第一滤光单元81的颜色相同，例如为红色；第二色转换单元92的出光颜色和第二滤光单元82的颜色相同，例如为绿色；第三滤光单元83的颜色和对应的发光二极管20的颜色相同，例如为蓝色。
91.本实施例中，涂布不同颜色的滤光材料至保护层70的上方，经曝光、显影的图案化工艺形成对应的第一滤光单元81、第二滤光单元82和第三滤光单元83。
92.其中，第一滤光单元81、第二滤光单元82和第三滤光单元83的膜层厚度分别1-5μm。
93.如图12所示，本发明另一实施例中还提供一种显示装置200。
94.如图1和图12所示，显示装置200和显示装置100的区别在于，阻隔结构的层间结构不同。其中，图1和图12中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能，不另赘述。
95.如图4、图12和图13所示，阻隔结构的无机阻隔层210形成于隔离层30远离基板10的一侧，且无机阻隔层210位于隔离槽32中的部分覆盖发光二极管20远离基板10的一侧。
96.无机阻隔层210通过原子层沉积(atomic layer deposition，ald)、等离子体增强化学的气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition，pecvd)等方式制作。
97.无机阻隔层210的膜层厚度0.01～1μm；其材料选自sio2，si3n4，al2o3，aln，tio2，hfo2等。
98.本实施例中，位于隔离槽32中的无机阻隔层210和发光二极管20的上部之间形成台阶。为了克服此台阶对后续制作的色转换层90的影响，形成有机阻隔层220遮盖台阶，并于有机阻隔层220平坦的第一表面222上方制作色转换层90。
99.如图12和图15所示，有机阻隔层220形成无机阻隔层210远离基板10的一侧，有机阻隔层220包括多个阻隔单元221，多个阻隔单元221位于隔离槽32中覆盖无机阻隔层210位于隔离槽32内的部分以及发光二极管20的上部。
100.阻隔单元221通过喷墨打印的方式喷涂于隔离槽32中。
101.有机阻隔层220的膜层厚度为5-10μm；有机阻隔层220的材料例如选自透明隔热树脂。其中，有机阻隔层220远离基板10一侧的第一表面222为平坦表面。
102.另外，在基板10的厚度方向上，阻隔单元221的第一表面222位于隔离单元31远离基板10的一侧的顶表面的下方，即，阻隔单元221填充于隔离槽32的内部。阻隔单元221填充于隔离槽32内部，进而隔离槽32上部的空间用于限制色转换层90形成位置，便于色转换层90中的不同色转换单元和发光二极管20进行对准，降低制作难度，实现彩色化显示。
103.如图12和图14所示，在制作有机阻隔层220之前，还包括于无机阻隔层210远离的基板的一侧制作遮光层60。
104.遮光层60包括遮光单元61和开口62，于基板10的厚度方向上，遮光单元61位于无机阻隔层210对应于隔离单元31的部分的上方；开口62和隔离槽32对应，发光二极管20自开口62中露出。
105.本实施例中，遮光层60例如为黑色矩阵，其膜层厚度为1-10μm。通过涂布遮光材料在无机阻隔层210的上方，再经曝光、显影图案化制程，形成遮光层60。
106.遮光层60的遮光单元61用于克服相邻的发光二极管20之间的出光串扰。
107.如图12和图16所示，形成色转换层90于有机阻隔层220的第一表面222上方。藉由有机阻隔层220的阻隔单元221平坦的第一表面222，使得色转换层90不出现凹凸不平的区域，实现不同视角下色转换层90的出光颜色一致，提升显示品质。
108.如图12、图17至图19所示，还包括在色转换层90上方依序制作保护层70的第一无机层71、中间有机层72和第二无机层73。其中，第一无机层71、中间有机层72和第二无机层73的膜层厚度、制作方式、材料可参照显示装置100的说明，不另赘述。
109.如图20所示，本发明还提供上述显示面板100、200的制作方法300。
110.制作方法300包括：
111.提供基板，基板的一侧包括电极和与电极电性连接的发光二极管；
112.形成隔离层于基板一侧，隔离层具有隔离槽，发光二极管自隔离槽中露出；
113.形成阻隔结构于发光二极管远离基板的一侧；
114.形成色转换层于阻隔结构远离发光二极管的一侧；以及
115.形成保护层于色转换层远离基板的一侧。
116.其中，阻隔结构包括第一阻隔层和第二阻隔层，第二阻隔层包括阻隔单元，阻隔单元位于隔离槽中，阻隔单元远离发光二极管一侧的第一表面为平坦表面。
117.在一较佳的实施方式中，第一阻隔层为无机阻隔层，第二阻隔层为有机阻隔层，其中，有机阻隔层包括阻隔单元，阻隔单元远离基板一侧的第一表面为平坦表面。
118.另外，当无机阻隔层形成于有机阻隔层的上方时，无机阻隔层对应于第一表面的区域为平坦部，此时色转换层直接接触无机阻隔层的平坦部；而，当有机阻隔层形成于无机阻隔层的上方时，有机阻隔层的阻隔单元覆盖于无机阻隔层位于隔离槽中的部分，此时，色转换层直接接触阻隔单元平坦的第一表面。
119.综上，本发明提供一种显示装置及制作方法，显示装置的隔离层的一侧设有阻隔结构，阻隔结构包括叠置的第一阻隔层和第二阻隔层，第二阻隔层用于提供平坦的表面，以使后续制作的色转换层位于平坦的表面上方，避免色转换层不平坦导致的不同视角的出光效果不一致问题。且，由于阻隔结构使得色转换层不与发光二极管直接接触，避免了色转换层的材料劣化，有效提升了色转换层的使用寿命。
120.本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。必需指出的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。